（课标Ⅱ）2020版高考化学一轮复习专题四氧化还原反应课件.pptx

专题四 氧化还原反应,高考化学 (课标专用),五年高考,A组 课标卷区题组,考点一 氧化还原反应基本概念与常用规律,1.(2015课标,13,6分)用如图所示装置进行下列实验:将中溶液滴入中,预测的现象与实 际相符的是 ( ),答案 D 稀盐酸滴入Na2CO3和NaOH的混合溶液中,NaOH优先发生反应,不会立即产生气泡, A项错误;常温下,铝遇浓硝酸发生钝化,不会产生红棕色气体,B项错误;AlCl3溶液滴加到NaOH 溶液中发生反应:Al3+4OH- Al +2H2O,不会产生沉淀,C项错误;H2C2O4与高锰酸钾酸性 溶液发生氧化还原反应,而使KMnO4酸性溶液褪色,D项正确。,关联知识 1.结合质子能力:OH-C HC ;,2.常温下,Fe、Al遇浓硫酸、浓硝酸会发生钝化,钝化属于化学变化。,解题关键 H2C2O4具有还原性,高锰酸钾酸性溶液有强氧化性。,2.(2015课标,28,15分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答 下列问题: (1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比 为 。 (2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2: 电解时发生反应的化学方程式为 。 溶液X中大量存在的阴离子有 。 除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填标号)。 a.水 b.碱石灰 c.浓硫酸 d.饱和食盐水,(3)用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量: .在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入3 mL稀硫酸; .在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口; .将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收; .将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;,.用0.100 0 molL-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2 2I-+S4 ),指示 剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中: 锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。 玻璃液封装置的作用是 。 中加入的指示剂通常为 ,滴定至终点的现象是 。 测得混合气中ClO2的质量为 g。 (4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最 适宜的是 (填标号)。 a.明矾 b.碘化钾 c.盐酸 d.硫酸亚铁,答案 (15分)(1)21(1分) (2)NH4Cl+2HCl 3H2+NCl3(2分) Cl-、OH-(2分) c(1分) (3)2ClO2+10I-+8H+ 5I2+4H2O+2Cl-(2分) 吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)(2分) 淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变(每空1分,共2分) 0.027 00(2分) (4)d(1分),解析 (1)该反应的氧化剂为KClO3,发生变化: O2;还原剂为Na2SO3,发生变化: N a 2 O3 Na2 O4,根据得失电子守恒可知n(KClO3)n(Na2SO3)=21。 (2)由题中信息可知,电解NH4Cl溶液和盐酸的混合物得到NCl3溶液和H2,据此可写出电解时 的总反应方程式。 由NaClO2溶液与NCl3溶液反应的生成物可以看出,反应物中除NaClO2和NCl3外,还应有H2O, 则该反应的离子方程式为:NCl3+6Cl +3H2O 6ClO2+NH3+3Cl-+3OH-,故溶液X中大量 存在的阴离子有Cl-和OH-。 由于ClO2易溶于水,因此不能用水或饱和食盐水除去ClO2中的NH3;碱石灰不与NH3反应,无 法将NH3除去;浓硫酸不与ClO2反应但能与NH3反应,故可用浓硫酸除去ClO2中的NH3。 (3)ClO2具有强氧化性,在酸性条件下可将I-氧化为I2,自身被还原为Cl-,据此可写出有关的离 子方程式。 向锥形瓶中通入混合气时,会有少量ClO2从溶液中逸出,生成的碘也会逸出,通过玻璃液封装 置可将逸出的ClO2和碘吸收,再将吸收液倒入锥形瓶中,保证了测定结果的准确性,减小了实验 误差。,滴定含I2的溶液时一般使用淀粉溶液作指示剂。 由2ClO25I210S2 可知,n(ClO2)=0.2n(S2 )=0.20.100 0 molL-10.020 00 L=4.00010-4 mol, m(ClO2)=4.00010-4mol67.5 gmol-1=0.027 00 g。 (4)要除去亚氯酸盐,需加入具有还原性的物质,明矾显然不适宜;由于饮用水已处理过,再加入 KI或盐酸,会产生对人体健康不利的I2或Cl2,故最适宜的物质是硫酸亚铁。,规律方法 书写陌生氧化还原反应的方程式,首先要结合已经掌握的基础知识及题目给出的 信息,分析出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物,再进行配平。,考点二 氧化还原反应方程式的书写及计算,3.(2017课标,28,15分)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘 量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下: .取样、氧的固定 用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合, 反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。 .酸化、滴定 将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5 min,然后用标准Na2S2O3溶液滴 定生成的I2(2S2 +I2 2I-+S4 )。 回答下列问题: (1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是 。 (2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为 。 (3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂 瓶和 ;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除 及二氧化 碳。,(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a molL-1 Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点 现象为 ;若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为 mgL-1。 (5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏 。(填“高”或 “低”),答案 (1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差 (2)O2+2Mn(OH)2 2MnO(OH)2 (3)量筒 氧气 (4)蓝色刚好褪去 80ab (5)低,解析 本题考查学生分析实验方案的能力及处理实验结果的能力。(1)取样时若扰动水体表 面会使水样中溶解氧逸出,使测定结果产生误差。(2)反应中Mn(OH)2作还原剂,O2作氧化剂,依 据得失电子守恒可知二者应按物质的量之比21反应。(3)配制Na2S2O3溶液时,若蒸馏水中含 有溶解氧会导致后续滴定实验产生误差,故应除去蒸馏水中的溶解氧。(4)由得失电子守恒可 得关系式:O22I24Na2S2O3,则100.00 mL水样中含氧量为 mol,即8ab10-3 g,1 000 mL (即1 L)水样中含氧量为80ab mg。(5)滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致代入计算 式中Na2S2O3溶液的体积偏小,测定结果偏低。,4.(2012课标,26,14分)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均 为重要化合物。 (1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx 样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发 生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40 molL-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。 计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值: (列出计算过程)。 (2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)n(Cl)=12.1,则该样品中 FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中,FeCl2可用铁粉和 反应制备, FeCl3可用铁粉和 反应制备。 (3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为 。 (4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强,碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 。与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极 材料,其电极反应式为 ,该电池总反应的离子方 程式为 。,答案 (14分)(1)n(Cl)=0.025 0 L0.40 molL-1=0.010 mol 0.54 g-0.010 mol35.5 gmol-1=0.19 g n(Fe)=0.19 g/56 gmol-1=0.003 4 mol n(Fe)n(Cl)=0.003 40.01013,x=3 (2)0.10 盐酸 氯气 (3)2Fe3+2I- 2Fe2+I2(或2Fe3+3I- 2Fe2+ ) (4)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH- 2Fe +5H2O+3Cl- Fe +3e-+4H2O Fe(OH)3+5OH- 2Fe +8H2O+3Zn 2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH- 注:Fe(OH)3、Zn(OH)2写成氧化物等其他形式且正确也可给分,解析 (1)依题意:n(Cl-)=n(OH-)=0.40 molL-125.010-3 L=1.010-2 mol,n(Fe)n(Cl)=1x= (1.010-2 mol),x3。 (2)设FeCl3的物质的量分数为x,由题意得3x+2(1-x)=2.1,x=0.10。据Fe+2HCl FeCl2+H2、 Fe+2FeCl3 3FeCl2、2Fe+3Cl2 2FeCl3可知,FeCl2可用铁粉与FeCl3或盐酸反应制备,FeCl3 可用铁粉与Cl2反应制备。 (3)生成的棕色物质为I2,故可写出该反应的离子方程式:2Fe3+2I- 2Fe2+I2。 (4)解答此问要紧扣题给信息,注意离子方程式中的电荷守恒及氧化还原反应中的得失电子守恒。,B组 课标、课标、自主命题省(区、市)卷题组,考点一 氧化还原反应基本概念与常用规律,1.(2019北京理综,10,6分)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是 ( ),答案 B 本题考查Fe3+的氧化性,Mg(OH)2、Cl2、NO、NO2的性质等知识,借助实验形式考查 学生的实验能力、识记能力和分析推理能力。试题需要考生运用分析、推理的方法研究物 质的性质及化学性质与实验方法的关系,体现了证据推理与模型认知的学科核心素养。 A项,用Fe粉除去FeCl2溶液中的Fe3+时,发生了氧化还原反应;C项,除去Cl2中的HCl杂质一般用 饱和食盐水,用水除会损失部分Cl2,同时Cl2与H2O的反应是氧化还原反应;D项,NO2和H2O的反 应属于氧化还原反应。,易错易混 除杂问题往往会被“理想化”,即加适量试剂就能全部除去杂质,但实际很难做到 这一点。B项中除杂试剂稀盐酸是用来除去过量的NaOH的。,2.(2018北京理综,9,6分)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是 ( ),答案 C 本题考查HClO、HNO3的氧化性和Fe(OH)2的还原性等相关知识。C项中沉淀由白 色变为黑色是因为Ag2S比AgCl更难溶,AgCl转化为Ag2S发生复分解反应,不涉及氧化还原反应。,3.(2017天津理综,3,6分)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是 ( ) A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能 B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能 C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能 D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能,答案 A 本题考查氧化还原反应及能量转化形式。硅太阳能电池吸收光能后,把光能转化 为电能,没有发生氧化还原反应。,4.(2016上海单科,2,2分)下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是 ( ) A.海带提碘 B.氯碱工业 C.氨碱法制碱 D.海水提溴,答案 C A项,海带提碘是由KI变为I2,有元素化合价的变化,涉及氧化还原反应,错误;B项,氯 碱工业是由NaCl饱和溶液在通电时反应产生NaOH、Cl2、H2,有元素化合价的变化,涉及氧化 还原反应,错误;C项,氨碱法制碱的过程中没有元素化合价的变化,是非氧化还原反应,正确;D 项,海水提溴是由含溴元素的化合物变为溴元素的单质,有元素化合价的变化,涉及氧化还原反 应,错误。,考点二 氧化还原反应方程式的书写及计算,5.(2016上海单科,13,3分)O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2 SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是 ( ) A.氧气是氧化产物 B.O2F2既是氧化剂又是还原剂 C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为14,答案 D A项,O元素的化合价由+1价降低到0价,被还原,得到的氧气为还原产物。B项,O2F2 中O元素的化合价由+1价降低到0价,被还原,O2F2是氧化剂。C项,因没指明温度和压强,故无法 确定4.48 L HF的物质的量,则无法确定转移电子的物质的量。D项,由反应方程式知还原剂与 氧化剂的物质的量之比为14。,6.(2019江苏单科,18,12分)聚合硫酸铁Fe2(OH)6-2n(SO4)nm广泛用于水的净化。以FeSO47H2O为 原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。 (1)将一定量的FeSO47H2O溶于稀硫酸,在约70 下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继 续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。 H2O2氧化Fe2+的离子方程式为 ;水解聚合反应会导致溶液的pH 。 (2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加 入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn 2+。用5.00010-2 molL-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2 与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+), 消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。 上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将 (填“偏大” 或“偏小”或“无影响”)。 计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。,答案 (12分) (1)2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O 减小 (2)偏大 n(Cr2 )=5.00010-2 molL-122.00 mL10-3 LmL-1=1.10010-3 mol 由滴定时Cr2 Cr3+和Fe2+Fe3+,根据电子得失守恒可得微粒的关系式:Cr2 6Fe2+ (或Cr2 +14H+6Fe2+ 6Fe3+2Cr3+7H2O) 则n(Fe2+)=6n(Cr2 )=61.10010-3 mol=6.60010-3 mol 样品中铁元素的质量:m(Fe)=6.60010-3 mol56 gmol-1=0.369 6 g 样品中铁元素的质量分数: (Fe)= 100%=12.32%,解析 本题涉及氧化还原反应离子方程式的书写,溶液pH的变化,化合物中元素的质量分数的 计算及误差分析等,通过滴定原理的拓展应用,考查了化学实验与探究的能力,体现了科学探究 与创新意识的学科核心素养。 (1)依氧化还原反应原理可以写出H2O2氧化Fe2+的离子方程式,水解聚合反应消耗了溶液中的 OH-,导致溶液中H+浓度增大,所以溶液的pH减小。 (2)过量Sn2+具有还原性也可与K2Cr2O7溶液反应,若不除去则导致消耗K2Cr2O7的量偏多,使测 定结果偏大。由题意知样品中的Fe3+被Sn2+还原为Fe2+,结合氧化还原反应中电子得失守恒 规律可以找出Fe2+与Cr2 的反应关系,从而计算出样品中Fe元素的质量分数。,方法技巧 在化学计算时,应用守恒思想:原子守恒、电荷守恒、电子得失守恒进行计算。,7.(2015北京理综,28,15分)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过 改变浓度研究“2Fe3+2I- 2Fe2+I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下: (1)待实验溶液颜色不再改变时,再进行实验,目的是使实验的反应达到 。 (2)是的对比实验,目的是排除中 造成的影响。 (3)和的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因: 。,(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,导致I- 的还原性弱于Fe2+。用如图所示装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。 K闭合时,指针向右偏转。b作 极。 当指针归零(反应达到平衡)后,向U形管左管中滴加0.01 molL-1 AgNO3溶液。产生的现象证 实了其推测。该现象是 。 (5)按照(4)的原理,该同学用如图装置进行实验,证实了中Fe2+向Fe3+转化的原因。,转化原因是 。 与(4)实验对比,不同的操作是 。 (6)实验中,还原性:I-Fe2+;而实验中,还原性:Fe2+I-。将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是 。,答案 (1)化学平衡状态 (2)溶液稀释对颜色变化 (3)加入Ag+发生反应:Ag+I- AgI,c(I-)降低;或增大c(Fe2+),平衡均逆向移动 (4)正 左管产生黄色沉淀,指针向左偏转 (5)Fe2+随浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I- 向右管中加入1 molL-1 FeSO4溶液 (6)该反应为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原 能力,并影响平衡移动方向,解析 (1)反应“2Fe3+2I- 2Fe2+I2”为可逆反应,当溶液颜色不再改变时,说明有色物质的 物质的量浓度不再变化,即可逆反应达到了化学平衡状态。 (2)实验中加入了FeSO4溶液,有色溶液的稀释也会导致溶液颜色变浅,因此需做对比实验,以 排除溶液稀释对溶液颜色变化造成的影响。 (4)K闭合后即形成了原电池,b极的电极反应式为Fe3+e- Fe2+,故b是原电池的正极。根 据该同学的推测,若I-的还原性弱于Fe2+,则应发生反应:I2+2Fe2+ 2Fe3+2I-,其中b极的电极反 应式为Fe2+-e- Fe3+,即b作原电池的负极,由中现象可知,此时电流计指针应向左偏转。 (5)(4)中的原理是 c(I-)降低导致I-的还原性弱于Fe2+,据此不难推测中Fe2+向Fe3+转化的原因 应是c(Fe2+)增大导致Fe2+还原性强于I-。若要增大c(Fe2+),应向U形管右管中加入1 molL-1 FeSO4溶液,然后观察指针的偏转方向。 (6)对比(3)、(4)、(5)不难发现,物质的氧化性或还原性的强弱与物质的浓度有关,对于一个可 逆反应,在平衡时,可通过改变物质的浓度来改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向。,8.(2015重庆理综,8,15分)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时,产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。 (1)NaN3是气体发生剂,受热分解产生N2和Na,N2的电子式为 。 (2)Fe2O3是主氧化剂,与Na反应生成的还原产物为 (已知该反应为置换反应)。 (3)KClO4是助氧化剂,反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O。KClO4含有化学键的类型为 ,K的原子结构示意图为 。 (4)NaHCO3是冷却剂,吸收产气过程中释放的热量而发生分解,其化学方程式为 。 (5)100 g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N2 33.6 L(标准状况)。 用碱石灰除去的物质为 ; 该产气药剂中NaN3的质量分数为 。,答案 (1)NN (2)Fe (3)离子键和共价键 (4)2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O (5)CO2、H2O 65%,解析 (2)由题中信息可知,Fe2O3与Na的反应为置换反应,则Fe2O3与Na反应的还原产物应为单 质铁。 (3)KClO4为离子化合物,K+与Cl 通过离子键结合,Cl 中氯原子和氧原子通过共价键结合。 (5)由题中信息及分析可知,产气药剂产生的气体有N2、CO2和H2O(g)三种,则通过碱石灰除 去的气体应是CO2和H2O(g)。 由氮原子守恒可知2NaN33N2,则n(NaN3)= n(N2)= =1 mol,m(NaN3)=1 mol 65 gmol-1=65 g,(NaN3)= 100%=65%。,C组 教师专用题组,考点一 氧化还原反应基本概念与常用规律,1.(2014山东理综,7,5分)下表中对应关系正确的是 ( ),答案 B CH2 CH2+HCl CH3CH2Cl是加成反应,A项错误;Zn+Cu2+ Zn2+Cu中单质 Zn被氧化,C项错误;D项两个反应中水既不是氧化剂也不是还原剂,D项错误。,2.(2014大纲全国,13,6分)已知:将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且 的值与温度高低有关。当n(KOH)=a mol时,下列有关说法错误的是 ( ) A.若某温度下,反应后 =11,则溶液中 = B.参加反应的氯气的物质的量等于 a mol C.改变温度,反应中转移电子的物质的量 的范围: a mol a mol D.改变温度,产物中KClO3的最大理论产量为 a mol,答案 D 可设溶液的体积为1 L,n(Cl-)=11 mol,n(ClO-)=1 mol,则反应中n(得电子)=11 mol,生 成1 mol ClO-时只失1 mol电子,故应生成2 mol Cl (失10 mol电子),即 = ,A正确。由 KCl、KClO、KClO3中n(Cl)=n(K)=n(KOH)=a mol可推知n(Cl2)= mol,B正确。Cl2通入KOH 溶液中,可发生反应:Cl2+2KOH KCl+KClO+H2O和3Cl2+6KOH 5KCl+KClO3+3H2O,当n(KOH)=a mol 时,转移电子的物质的量范围: a mol(只发生反应) a mol(只发 生反应),C正确。若只发生反应,KClO3可达最大理论产量 mol,D错误。,考点二 氧化还原反应方程式的书写及计算,3.(2014课标,27,15分)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。回答下列问题: (1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式 。 (2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。 H3PO2中,P元素的化合价为 。 利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为41,则氧化产物为 (填化学式)。 NaH2PO2为 (填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显 (填“弱酸性”“中 性”或“弱碱性”)。 (3)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2 SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式 。 (4)H3PO2也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许 阳离子、阴离子通过):,写出阳极的电极反应式 。 分析产品室可得到H3PO2的原因 。 早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2: 将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳,膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 杂质,该杂质产生的原因是 。,答案 (1)H3PO2 H2P +H+ (2)+1 H3PO4 正盐 弱碱性 (3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O 3Ba(H2PO2)2+2PH3 (4)2H2O-4e- O2+4H+ 阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2P 穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成 H3PO2 P H2P 或H3PO2被氧化,解析 (1)H3PO2为一元中强酸,其电离方程式为H3PO2 H+H2P 。(2)在化合物中,各元 素正、负化合价的代数和为零,故H3PO2中P元素化合价为+1价。设氧化产物中P元素的化 合价为+x价,依题意并根据得失电子守恒有4(+1)-0=1+x-(+1),解得x=5,故氧化产物为H3PO4。因H3PO2为一元酸,故NaH2PO2为正盐;H3PO2为中强酸,故NaH2PO2溶液呈弱碱性。(3)根 据得失电子守恒及原子守恒,可写出P4与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:2P4+3Ba(OH)2+6H2O 3Ba(H2PO2)2+2PH3。(4)由题给装置可知阳极反应式为2H2O-4e- 4H+O2。阳 极生成的H+穿过阳膜扩散至产品室,与从原料室穿过阴膜扩散至产品室的H2P 反应生成H3PO2。若取消阳膜,合并阳极室和产品室,阳极生成的O2可将H3PO2或原料室扩散来的H2P 氧化,造成产品中混入P 杂质。,4.(2014天津理综,9,18分)Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。 .制备Na2S2O35H2O 反应原理:Na2SO3(aq)+S(s) Na2S2O3(aq),实验步骤: 称取15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80 mL蒸馏水。另取5 g研细的硫粉,用3 mL乙醇润 湿,加入上述溶液中。 安装实验装置(如图所示,部分夹持装置略去),水浴加热,微沸60分钟。 趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O35H2O,经过滤、洗涤、干燥,得到产品。 回答问题: (1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是 。 (2)仪器a的名称是 ,其作用是 。 (3)产品中除了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是 。检验是否 存在该杂质的方法是 。 (4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子反应方程式表示其原因: 。,(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为 mL。产品的纯度为 (设Na2S2O35H2O相对分子质量为M) 。 .Na2S2O3的应用 (7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成S ,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为,准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0 molL-1碘的标准溶液滴定。 反应原理为:2S2 +I2 S4 +2I- (5)滴定至终点时,溶液颜色的变化: 。,.测定产品纯度,。,答案 (1)使硫粉易于分散到溶液中 (2)冷凝管 冷凝回流 (3)Na2SO4 取少量产品溶于过量稀盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中 含有Na2SO4 (4)S2 +2H+ S+SO2+H2O (5)由无色变蓝色 (6)18.10 100% (7)S2 +4Cl2+5H2O 2S +8Cl-+10H+,解析 (1)硫粉难溶于水,反应前用乙醇润湿硫粉,可使硫粉易于分散到溶液中,从而增大硫粉 与Na2SO3溶液的接触面积,有利于反应进行。(2)仪器a是球形冷凝管,其作用是冷凝回流。 (3)Na2SO3可被空气中的O2氧化生成Na2SO4,可用BaCl2和稀盐酸检验Na2SO4是否存在,具体操作见 答案。(4)产品发黄是因为含杂质硫,生成硫的离子方程式为S2 +2H+ S+SO2+H2O。(5)终点时,S2 消耗完全,I2与淀粉作用,溶液由无色变为蓝色。(6)消耗标准溶液的体积 为18.10 mL-0.00 mL=18.10 mL。产品的纯度= 100%= 100%。(7)根据题给信息,结合质量守恒、电荷守恒及得失电子守恒,可写出Cl2氧化S2 的离 子方程式为S2 +4Cl2+5H2O 2S +8Cl-+10H+。,5.(2014重庆理综,11,14分)氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注 的热点之一。 (1)氢气是清洁燃料,其燃烧产物为 。 (2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应得到NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应 的化学方程式为 ,反应消耗1 mol NaBH4时转 移的电子数目为 。 (3)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢: (g) (g)+3H2(g)。在某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,其起始浓度 为a molL-1,平衡时苯的浓度为b molL-1,该反应的平衡常数K= 。 (4)一定条件下,下图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。,导线中电子移动方向为 。(用A、D表示) 生成目标产物的电极反应式为 。 该储氢装置的电流效率= 。(= 100%,计算结果保留小 数点后1位),答案 (1)H2O (2)NaBH4+2H2O NaBO2+4H2 4NA或2.4081024 (3) mol3L-3 (4)AD C6H6+6H+6e- C6H12 64.3%,解析 (1)H2的燃烧产物是H2O。(2)由NaBO2和NaBH4中B的化合价相同知,NaBH4中H的化合 价升高,H2O中H的化合价降低,所以反应为NaBH4+2H2O NaBO2+4H2,1 mol NaBH4反应 时有4 mol 的化合价升高,所以转移电子数为4NA。(3)由化学反应知,平衡时苯的浓度为 b molL-1,则环己烷浓度为(a-b) molL-1,H2的浓度为3b molL-1,所以平衡常数K= = mol3L-3= mol3L-3。(4)由图知 在多孔惰性电极D表面生成 ,C 的化合价降低,所以电子移动方向为AD。目标产物是C6H12,所以电极反应式为C6H6+6H+ 6e- C6H12。由题意知,电极E产生O2的物质的量为2.8 mol,n(e-)转移=n(O2)4=2.8 mol4= 11.2 mol,而C6H6没有完全转化,所以电极D上有H2生成。设生成H2 x mol,C6H6转化y mol,则有: 解得:y=1.2,x=2。 所以= 100%64.3%。,6.(2014北京理综,27,12分)碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢 样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。 (1)采用装置A,在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。 气体a的成分是 。 若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应:3FeS+5O2 1 +3 。 (2)将气体a通入测硫装置中(如图),采用滴定法测定硫的含量。,H2O2氧化SO2的化学方程式: 。 用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液。若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的 质量为y克,则该钢样中硫的质量分数: 。 (3)将气体a通入测碳装置中(如下图),采用重量法测定碳的含量。 气体a通过B和C的目的是 。 计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是 。,答案 (1)O2、SO2、CO2 Fe3O4 SO2 (2)H2O2+SO2 H2SO4 (3)排除SO2对CO2测定的干扰 吸收CO2前、后吸收瓶的质量,解析 (1)钢样在O2中灼烧,所得气体a的成分是SO2、CO2和过量的O2。依据原子守恒及 得失电子守恒,可写出反应方程式:3FeS+5O2 Fe3O4+3SO2。(2)H2O2氧化SO2的化学方程 式为SO2+H2O2 H2SO4。钢样中m(S)=yz g,故钢样中硫的质量分数为 。(3)气体a通过 B、C时,SO2被氧化吸收,排除了SO2对CO2测定的干扰。测定CO2吸收瓶吸收CO2前、后的质 量,就可得出灼烧生成CO2的质量,进而求出钢样中碳的质量分数。,三年模拟,A组 20172019年高考模拟考点基础题组,考点一 氧化还原反应基本概念与常用规律,1.(2019辽宁大连一中一模,11)A是一种常见的单质,B、C为常见的化合物,A、B、C均含有X 元素,它们有如图所示的转化关系(部分产物及反应条件已略去)。下列说法中正确的是 ( ) A.反应和一定为氧化还原反应 B.反应和互为可逆反应 C.X元素可能是金属,也可能是非金属 D.X元素可能为铝,答案 A 反应中单质A与OH-反应生成化合物B和C;反应中化合物B和C与H+反应生成 单质A,两个反应中X元素的化合价一定发生变化。反应为歧化反应,反应为归中反应,且 X元素既有正价又有负价,X元素只能为非金属元素。因为反应在碱溶液中发生,反应在 酸溶液中发生,二者不互为可逆反应。,归纳总结 ;,2.(2019辽宁顶级名校三模,11)根据下表信息,下列叙述中正确的是 ( ),A.表中反应的氧化产物只能有FeCl3 B.表中生成1 mol的O2将有4 mol的电子转移 C.表中的离子方程式配平后,H+的化学计量数为16 D.表中还原产物是KCl,答案 C 反应中若Cl2过量,Br-可被Cl2氧化为Br2,氧化产物可能有Br2,A不正确;反应中, H2 ,生成1 mol O2转移2 mol电子,B不正确;反应中Cl2既是氧化产物又是还原产物,D不正 确;反应的离子方程式为2Mn +10Cl-+16H+ 2Mn2+5Cl2+8H2O,C正确。,解题关键,3.(2019黑龙江顶级名校一调,9)将磁性氧化铁放入稀硝酸中可发生如下反应:3Fe3O4+28HNO3 9Fe(NO3)x+NO+14H2O,下列判断合理的是 ( ) A.Fe(NO3)x中x为2 B.磁性氧化铁中的铁元素全部被氧化 C.稀硝酸在反应中只作氧化剂 D.反应中每生成0.4 mol还原产物,就有1.2 mol电子转移,答案 D 依据氮原子守恒,x=3,A不合理;Fe3O4中既有+2价铁元素,又有+3价铁元素,只有+2价 铁元素被氧化,B不合理;稀硝酸既作氧化剂又起酸性作用,C不合理;反应中还原产物为NO,H O3 O,生成1 mol NO,转移3 mol电子,则生成0.4 mol NO转移1.2 mol电子,D正确。,4.(2019黑龙江顶级名校一调,8)在混合体系中,确认化学反应先后顺序有利于问题的解决,下列 反应先后顺序判断正确的是 ( ) A.在含等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中缓慢通入Cl2:I-、Br-、Fe2+ B.在含等物质的量的Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入Zn:Fe3+、Cu2+、H+ C.在含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中通入CO2:KOH、Ba(OH)2、BaCO3、K2CO3 D.在含等物质的量的Al 、OH-、C 的溶液中,逐滴加入盐酸:Al 、Al(OH)3、OH-、C,答案 B 还原性I-Fe2+Br-,缓慢通入Cl2,反应的先后顺序为I-、Fe2+、Br-,A不正确;氧化性Fe3+ Cu2+H+,Zn与三种离子反应的先后顺序为Fe3+、Cu2+、H+,B正确;Ba(OH)2、KOH共存的溶液 中通入CO2,发生的反应依次为Ba(OH)2+CO2 BaCO3+H2O、2KOH+CO2 K2CO3+ H2O、K2CO3+CO2+H2O 2KHCO3、BaCO3+CO2+H2O Ba(HCO3)2,C不正确;Al 、OH-、 C 共存的溶液中,逐滴滴加盐酸,发生的反应依次为OH-+H+ H2O、Al +H+H2O Al(OH)3、C +H+ HC 、HC +H+ H2O+CO2、Al(OH)3+3H+ Al3+3H2O, D不正确。,5.(2018陕西西安中学期中,17)某离子反应涉及H2O、ClO-、N 、H+、N2、Cl-六种微粒。其 中c(N )随反应进行逐渐减小。下列判断正确的是 ( ) A.反应的还原产物是N2 B.消耗1 mol氧化剂,转移电子3 mol C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为23 D.反应后溶液的酸性明显增强,答案 D 由题意可知,N 被消耗生成N2,氮元素化合价升高,则ClO-转化为Cl-,氯元素化合价 降低,离子方程式可表示为2N +3ClO- N2+3Cl-+2H+3H2O。N2是氧化产物,A不正确; 消耗1 mol氧化剂(ClO-)转移2 mol电子,B不正确;氧化剂与还原剂的物质的量之比为32,C不 正确;反应生成H+,D正确。,6.(2017黑龙江哈尔滨三中一模,13)以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下,下列说 法错误的是 ( ) A.NaClO3在发生器中作氧化剂 B.吸收塔中1 mol H2O2得2 mol电子 C.吸收塔中温度不宜过高,否则会导致H2O2分解 D.从“母液”中可回收的主要物质是Na2SO4,答案 B 发生器中Na O3转化为 O2,NaClO3作氧化剂,A正确;吸收塔中 O2转化为Na O2, ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂,1 mol H2O2失去2 mol电子,B错误;H2O2受热易分解,C正确;发生 器中发生的反应为2NaClO3+SO2 Na2SO4+2ClO2,D正确。,考点二 氧化还原反应方程式的书写及计算,7.(2019陕西商洛中学五检,14)工业上常利用反应Cr2 +CH3OH+H+ Cr3+CO2+H2O(未 配平)来测定工业甲醇中甲醇的含量,下列说法中正确的是 ( ) A.溶液的颜色从灰绿色变为橙色 B.Cr2 发生氧化反应 C.若配平后Cr3+和CO2的化学计量数之比为21,则Cr2 中的n=2 D.若有3.2 g CH3OH参加反应,则转移的电子数为6.021022,答案 C 根据反应方程式可知,Cr3+在溶液中显灰绿色,是生成物,溶液的颜色应该由橙色变 成灰绿色,A错误;反应中CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价,被氧化,则Cr2 发生还 原反应,B错误;若配平后Cr3+和CO2的化学计量数比为21,假设生成的二氧化碳为1 mol,则转 移6 mol电子,根据得失电子守恒可知,Cr2 中Cr元素的化合价为+6价,因此n=2,C正确;3.2 g CH3OH的物质的量为0.1 mol,参加反应可转移0.6 mol电子,数目为0.66.021023,D错误。,拓展延伸 水溶液中Cr2 显橙色,Cr3+显灰绿色,且水溶液中Cr2 与Cr 之间存在平衡: 2Cr +2H+ Cr2 +H2O。,8.(2019陕西西安交大附中期中,10)关于反应2KI+O3+H2O 2KOH+I2+O2,下列说法正确的是 ( ) A.当有2 mol KI被氧化时,2 mol氧原子被还原 B.O2是还原产物 C.若消耗2.24 L O3,则转移0.2 mol电子 D.氧化剂与还原产物的物质的量之比为11,答案 D ,2 mol KI被氧化时,1 mol氧原子被还原,A不正确; KOH是还原产物,B不正确;未说明O3所处的状况,C不正确;氧化剂是O3,还原产物为KOH。1 mol O3参加反应,共得2 mol电子,只能生成1 mol KOH,故D正确。,9.(2018陕西西安中学期中,18)反应(1)、(2)如下: 2NaI+MnO2+3H2SO4 2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2 (1) 2NaIO3+5NaHSO3 2Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2 (2) 下列说法正确的是 ( ) A.两个反应中NaHSO4均为氧化产物 B.I2在反应(1)中是还原产物,在反应(2)中是氧化产物 C.氧化性:MnO2S I I2 D.反应(1)、(2)中生成等量的I2时转移电子数之比为15,答案 D 只有反应(2)中的NaHSO4为氧化产物,A不正确;反应(1)中I2是氧化产物,反应(2)中I2 是还原产物,B不正确;氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由反应(2)可知氧化性I S , C不正确;反应(1)中生成1 mol I2转移2 mol e-,反应(2)中生成1 mol I2转移10 mol e-,D正确。,10.(2017辽宁铁岭协作体一联,16)在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3和AgNO3各0.1 mol的 混合溶液中加入0.1 mol铁粉,充分搅拌后铁完全反应,且溶液中不存在Fe3+,同时又析出0.1 mol Ag,则下列结论中不正确的是 ( ) A.反应后溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为12 B.氧化性:Ag+Cu2+Fe3+Zn2+ C.含Fe3+的溶液可腐蚀铜板 D.1 mol Fe可还原2 mol Fe3+,答案 B 混合溶液中阳离子的氧化性:Fe3+Ag+Cu2+Zn2+,B不正确;将0.1 mol铁粉加入溶液 中先发生反应:Fe+2Fe3+ 3Fe2+,0.1 mol Fe3+消耗0.05 mol铁粉,然后发生反应:Fe+2Ag+ 2Ag+ Fe2+,0.1 mol Ag+恰好消耗剩余的0.05 mol铁粉,反应后溶液中Cu2+为0.1 mol,Fe2+为0.2 mol,A 正确;Fe3+氧化性强于Cu2+,故反应2Fe3+Cu Cu2+2Fe2+可发生,C正确;由Fe+2Fe3+ 3Fe2+ 可知D正确。,B组 20172019年高考模拟专题综合题组 时间:30分钟 分值:55分 一、选择题(每小题6分,共42分),1.(2019黑龙江顶级名校二调,10)高